FEM Simulation of the FSW Process of Heat Exchanger Components

• Autorzy: Pikula J. , Kwieciński K. , Porembski G. , Pietras A.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2016.3/3

Warianty tytułu

PL

Symulacja MES procesu zgrzewania FSW elementów wymiennika ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of the FEM simulation of FSW process. The object of the research was a heat exchanger used for cooling of electrical components of propulsion systems. The tests enabled the obtainment of the field of temperature, stresses and displacements during the process and residual stresses and displacements of welded elements after cooling. Knowledge of the thermal conditions of the process, the stress and strain fields were used while designing clamps and pads of a welding stand for the welding of the heat exchanger components.

PL

Przedstawiono wyniki symulacji MES procesu zgrzewania metodą FSW. Obiektem badań był wymiennik ciepła stosowany do chłodzenia elektrycznych elementów układów napędowych. Uzyskano pola temperatury, naprężenia i przemieszczenia w trakcie procesu oraz naprężenia pozostające i odkształcenia po wychłodzeniu zgrzanych elementów. Wiedzę o warunkach cieplnych procesu, naprężeniach i odkształceniach wykorzystano przy opracowywaniu konstrukcji uchwytów i podkładek stanowiska przeznaczonego do zgrzewania elementów chłodnicy.

Słowa kluczowe

EN

Friction Stir Welding; FSW; finite element method; FEM simulation

PL

metoda FSW; symulacja MES

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 60, No. 3
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr., fot.

Twórcy

autor

Pikula J.

• Instytut Spawalnictwa, Testing of Materials Weldability and Welded Constructions Department

autor

Kwieciński K.

• Instytut Spawalnictwa, Testing of Materials Weldability and Welded Constructions Department

autor

Porembski G.

• Instytut Spawalnictwa

autor

Pietras A.

• Instytut Spawalnictwa

Bibliografia

• [1] Krasnowski K., Dymek S.: A comparative analysis of the impact of tool design to fatigue behavior of single-sided and double-sided welded butt joints of EN AW 6082-T6 alloy. Journal of Materials Engineering and Performance, 2013, no. 12, , pp. 3818–3824. http://dx.doi.org/10.1007/s11665-013-0711-z
• [2] Kalemba I.: Mikrostruktura i własności połączeń stopów aluminium wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału spoiny. Ph.D. Dissertation, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 2010.
• [3] Krasnowski K.: Wpływ procesu FSW na mikrostrukturę i wytrzymałość zmęczeniową złączy stopu aluminium 6082. Ph.D. Dissertation, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 2012.
• [4] Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
• [5] Pikuła J., Kwieciński K., Porembski G., Pietras A.: FEM Simulation of Check Valve Ball FSW Process. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2014, nr 6, s. 23-29 http://bulletin.is.gliwice.pl/index.php?go=current&ebis=2014_06_03
• [6] Pietras A., Zadroga L., Łomozik M.: Charakterystyka zgrzeiny utworzonej metodą zgrzewania z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW). Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2003, nr 3, s. 34–38.
• [7] Awang M.: Simulation of friction stir spot welding (FSSW) process: study of friction phenomenon. West Virginia University, 2007.
• [8] Nandan R., Roy G. G., Lienert T. J., Debroy T.: Three-dimensional heat and material flow during friction stir welding of mild steel. Acta Materialia, 2007, vol. 55, no. 3, pp. 883–895. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2006.09.009
• [9] Buffa G., Hua J., Shivpuri R., Fratini L.: A continuum based FEM model for friction stir welding - model development. Materials Science and Engineering: A, 2006, vol. 419, no. 1–2, pp. 389–396. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2005.09.040
• [10] Assidi M., Fourment L., Guerdoux S., Nelson T.: Friction model for friction stir welding process simulation: Calibrations from welding experiments. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2010, vol. 50, no. 2, pp. 143–155. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2009.11.008
• [11] Ulysse P.: Three-dimensional modeling of the friction stir-welding process. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002, vol. 42, no. 14, pp. 1549–1557. http://dx.doi.org/10.1016/s0890-6955(02)00114-1

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 41--45.